Optische Inspektion von Baugruppen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der manuellen, semiautomatischen und automatischen optischen Inspektion

Wird die optische Inspektion von bestückten Leiterplatten unter dem Aspekt Wirtschaftlichkeit betrachtet, dann entscheiden Kaufpreis und Folgekosten sowie ROI. Bei Kleinserien bis mittleren Losgrößen kann die semiautomatische optische Inspektion (SAOI) eine interessante Alternative sein, wenn die manuelle optische Inspektion zu umständlich und die AOI zu aufwändig ist.

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Die Fehlersuche auf elektronischen Baugruppen mittels optischer Inspektionsverfahren gehört zum Standardrepertoire in jeder Baugruppenfertigung. Je nach Komplexität der Baugruppen, dem eingesetzten Fertigungs-Equipment und den eingestellten Fertigungsparametern sowie einer nicht geringen Anzahl weiterer äußerer Einflüsse wird sich bei jeder Fertigungseinrichtung ein kleinerer oder höherer Fehlerlevel einstellen. Dieser Fehlerlevel wird zumeist in ppm (parts per million) ausgedrückt.

Man unterscheidet systematische und unsystematische Lötfehler, die im Verlauf der hintereinander geschalteten Prozesse (Linie) entstehen können. Einen wichtigen Einfluss auf den Fehlerlevel hat die Häufigkeit der Maschinenumrüstungen zwischen verschiedenen Baugruppentypen und alle damit verbundenen Tätigkeiten bei der Umstellung der Fertigungslinie.

Davon abgeleitet wird sofort deutlich, dass große Fertigungsvolumina durch geringe Rüstanzahlen gekennzeichnet sind und dass dadurch der Fehleranteil sinkt. Bild 1 zeigt diesen Zusammenhang schematisch.

Idealerweise ist dieser Fehlerlevel bei nahezu 0 ppm zu klassieren, wobei ein Fehlerlevel von 5 bis 10 ppm schon als sehr gut angesehen werden muss. Die Realität sieht aber oft ganz anders aus, insbesondere bei Kleinserienfertigern sowie bei den Dienstleister im mittleren Volumensegment. Hier sind Fehlerlevel im Bereich 100 bis 500 ppm oft keine Seltenheit und erfordern eine gewissenhafte Nacharbeit, insbesondere ein sicheres Auffinden der Lötfehler. Die dabei entstehenden Kosten für die Sicherung der Produktqualität (Qualitätskosten) werden all zu oft von vielen Betrieben kaum oder gar nicht beachtet (Bild 2).

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